rAAV规模化包装系统的研究进展北大核心CSCD

重组腺相关病毒(r AAV)作为唯一一种通过欧盟FDA认证的基因治疗载体,具有宿主范围广、转染效率高、非致病性、免疫原性低、能够长期表达外源基因的优点。随着以r AAV基因治疗临床试验的深入与扩大,传统r AAV包装系统产能不足的缺点逐渐凸显出来,急需可放大、易规模化的r AAV包装系统来解决现有的供需矛盾。鉴于此,在介绍传统r AAV包装系统的基础之上,着重阐述了杆状病毒昆虫细胞系法、酵母法以及痘苗病毒-腺病毒法,尤其对后者寄予厚望。旨在介绍几种较好的r AAV规模化包装方案,探讨其规模化制备的发展趋势。     

腺相关病毒与人多药耐药基因重组载体的构建及在NIH3T3细胞中的表达

腺相关病毒 (adeno- associated virus,AAV)属细小病毒科 ,是一种最小的动物病毒 .具有其他病毒载体所没有的优点 ,在基因治疗中日益受到瞩目 .以 AAV的一种多克隆载体为基础 ,构建了携带 MDR1基因的重组腺相关病毒载体 (r AAV- MDR1 ) ,经 2 93细胞包装成重组病毒 .将重组质粒、重组病毒分别转染和感染 NIH3T3细胞 ,用 PCR和 MTT法检测了人 MDR1基因的转导及表达 .为 MDR1基因用于临床和腺相关病毒载体在基因治疗中的应用提供了依据     

提高重组型腺相关病毒转导效率的研究现状

重组型腺相关病毒(recombinant adeno-associated virus,r AAV)载体是目前基因治疗研究中常用的、非常有前景的载体之一。欧洲第一个批准上市的基因治疗药物正是基于r AAV。然而,r AAV的转导效率相对有限,导致其治疗成本过高;且过高剂量的r AAV可以激发人体的免疫反应,降低其疗效。因此,如何提高r AAV的转导效率一直是基因治疗领域研究的热点之一。目前常用的提高r AAV转导效率的方法有:使用组织特异性强的血清型/变体、应用蛋白酶体抑制剂、突变衣壳蛋白表面裸露氨基酸、增加单链DNA的第二链合成、构建自身互补型双链载体等。就这些方法各自的原理、应用现状及优劣势进行系统地综述。     

肌注腺伴随病毒基因治疗血友病B的安全性研究

研究了肌注腺伴随病毒（adeno-associated virus,AAV）介导凝血Ⅸ因子基因治疗血友病B的安全性,道德采用PCR、反转录PCR（RT－PCR）分别检测rHSV/AAV包装系统产生的重组腺伴随病毒AAV－mFⅨ,和病毒感染细胞后所得上清再次感染的BHK细胞中的HSV（herpes simplex virus,HSV)和野生型AAV。同时观察HSV引起的细胞毒作用。结果表明：纯化后的AA－mFⅨ中HSV≤1个病毒基因组（viral genome,v.g.)/10^8个病毒基因组AAV－mFⅨ,且不具备感染活性;没有野生型AAV。其次,采用PCR、RT－PCR1免疫组化等方法检测了AAV－mFⅨ在体内的分布和表达时间;通过抗AAV的抗体检测和病理切片等方法观察了AAV－mFⅨ在体内引起的免疫反应和病理变化。结果表明：AAV－mFⅨ仅分布在注射点肌肉组织内,表达可持续200天以上;抗体水平低,各主要脏器均未发生明显的病理变化。AAV介导的凝血因子Ⅸ系统是安全的。     

DMD基因治疗中AAV载体优化的研究进展

杜氏肌营养不良症(Duchenne muscular dystrophy, DMD)是一种由抗肌萎缩蛋白(dystrophin)编码基因突变引起的进行性肌肉萎缩疾病,机体无法产生正常功能的dystrophin,最后由呼吸肌或心肌衰竭引发成年早期死亡。全身系统性基因治疗是最大程度治疗DMD的最有效方法。腺相关病毒(adeno-associated virus vector, AAV)是当前极具应用前景的基因治疗载体,在多种遗传性疾病的临床治疗中取得了前所未有的成功。然而,针对DMD的AAV载体基因治疗仍面临巨大挑战,包括无法容纳dystrophin全长编码序列,载体的肌肉靶向性不足且大量滞留在肝脏,AAV在体内大幅降解严重降低转导效率,机体对AAV衣壳蛋白产生免疫反应,AAV规模化制备的实施难度,以及安全性风险等。AAV载体优化旨在利用基因工程技术改变其相关特性以定制适用于DMD基因治疗的最佳载体。本文综述了AAV载体优化的方向及策略,以期跨越DMD基因治疗的障碍。     

重组腺相关病毒：很有潜力的基因治疗载体

腺相关病毒(AAV)是细小病毒家族的一员,为无包膜的线性单链DNA病毒.由于AAV具有长期潜伏于人体而不具有任何明显致病性等优点,人们对AAV作为一种理想的基因治疗载体给予了很大期望.但是,近来发现,这类载体在应用上有许多明显的缺陷,包括某些细胞膜上病毒受体数量极少,重组AAV载体位点特异性整合不足,AAV衣壳成分和转基因产物引起宿主的免疫反应等等.这些缺陷促使人们加大对AAV生物学特性和转染过程的研究,从而更好地对AAV载体进行改进,使新一代重组AAV载体具备基因治疗所必需的安全性、高效性和靶向性,以期更广泛地应用于临床.     

腺病毒相关病毒载体的研究进展

实现基因治疗的关键在于目的基因的高效转移并适度表达,这将直接影响其治疗的效率和安全性。因此,探寻理想的基因转移载体显得尤为重要。腺病毒相关病毒（adeno-associated virus,AAV）是一种缺陷型的单链DNA病毒,既可以转染分裂细胞又可以转染非分裂细胞。AAV在宿主体内以定向整合的方式存在,AAV重组体在细胞内能长期稳定地表达,且在体内不引起明显的病理变化,表明AAV作为基因治疗的载体是安全、有效和可行的。     

AAV在基因治疗中的靶向修饰研究进展

安全、有效、具有靶向性的病毒载体是基因治疗药物在临床上得以应用的关键。AAV是微小病毒科的一种,它能以其低的免疫原性及广泛的宿主性对人及灵长类进行感染,并且经过改造后的AAV病毒能更有效的靶向性特定组织及肿瘤细胞。重点对AAV病毒载体的衣壳蛋白基因工程修饰、转录调控修饰和转录后microRNA干扰表达修饰及衣壳蛋白化学修饰靶向机理,以及改造方法进行介绍。修饰后的AAV能改善其感染引起的性免疫反应、转染效率和肿瘤靶向性。     

一种高效快速浓缩腺相关病毒载体的方法

腺相关病毒载体(adeno associatedviralvector,AAVvector)是一种具有良好应用前景的基因治疗载体。研究中往往需要高滴度的重组AAV病毒(>105v g /细胞),为此利用完整的腺相关病毒颗粒具有耐受有机溶剂的特点,创造性地采用了一种用乙醇沉淀重组AAV病毒的方法,达到了高效、快速浓缩AAV载体的目的。结果表明,乙醇沉淀法可以高效浓缩AAV载体,并且对病毒的结构和活性没有明显影响。用这种方法可以方便地将低滴度的AAV病毒变成高滴度,解决动物体内实验中每点注射体积受到限制的问题。     

腺相关病毒作为基因治疗载体在生殖系统中的分布及影响的研究进展

腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV)作为一种基因治疗载体被广泛应用于医学相关的各个领域。大量以AAV为载体的基因治疗被应用于药物研究,但目前国内外没有相关的基因药物应用于临床,原因在于其安全性问题有待进一步研究。AAV具有器官靶向性,易于分布在靶器官,但在非靶器官也会分布。AAV在生殖系统的短暂分布降低了对其功能的影响,但不排除潜在影响。就目前的研究结果来看,AAV不会整合在生殖细胞,从而不会对子代产生影响。本文将综述目前以腺相关病毒介导的基因治疗中对生殖系统安全性的研究进展,从载体在生殖系统的分布、对生殖系统功能的影响以及对子代影响的三个方面进行阐述。     

腺相关病毒载体介导的基因打靶技术的研究进展

基因打靶技术在基因治疗和基因功能研究方面都有重要作用,而基因导入系统的有效性是影响中靶效率的重要因素.AAV(腺相关病毒)载体介导的基因打靶在保证有效转移DNA的同时,还具有非致病性、宿主范围广、高中靶效率和高保真性等诸多优点,使AAV成为目前人类基因治疗研究中最理想的病毒载体之一.本文就近几年AAV介导基因打靶的研究进展作一综述.     

AAV载体的最新研究进展

腺相关病毒(AAV)是细小病毒家族一员,为无包膜的线形单链DNA病毒。由于AAV有长期潜伏于人体而不具有任何致病性等优点,人们对AAV作为基因治疗载体,基因打靶载体等方面的应用给予了很大的希望。AAV载体的安全性能已经用于帕金森病和囊性纤维病一期的治疗。目前通过不断的发展、改造病毒载体的基因结构,扩大其载体容量,提高病毒产率和转染效率,以使腺相关病毒载体更加符合实际需要。     

利用BmNPV-家蚕表达系统包装重组腺相关病毒2型（rAAV2）研究

腺相关病毒（adeno-associated virus,AAV）是基因治疗中最常用的病毒载体之一,目前用于基因治疗的AAV多利用苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒表达系统（AcMNPV-sf9）包装,但较高的包装成本限制了AAV在基因治疗中的广泛应用。家蚕杆状病毒表达系统与AcMNPV-sf9系统相比,具有包装量更高、成本更低的优势,因此更适用于包装重组腺相关病毒（recombinant adeno-associated virus,rAAV）。首先,将AAV2功能基因cap和rep进行序列优化后合成,克隆到杆状病毒转移载体pVL1393上,将增强型绿色荧光蛋白（enhanced green fluorescent protein,EGFP）基因和荧光素酶（luciferase,Luc）基因分别作为报告基因克隆到含有巨噬细胞病毒IE（cytomegalovirus-IE,CMV-IE）启动子的病毒转移载体pVL1393-ITRs-MCS上。随后,将构建好的转移载体分别与缺陷型家蚕杆状病毒reBmBac共转染BmN细胞系,获得分别重组有cap、rep和报告基因的家蚕杆状病毒（Bombyx mori nucleopolyhedrovirus,BmNPV）。再将纯化的重组病毒（reBm-Cap2、reBm-Rep2）与reBm-EGFP、reBm-Luc分别混合后感染家蚕,收获其表达产物,纯化得到含有目的基因的rAAV病毒。利用rAAV病毒感染哺乳动物细胞后,通过检测EGFP、Luc的表达状态来验证rAAV包装成功与否。结果显示,利用家蚕杆状病毒系统成功包装了rAAV2,并且在哺乳动物细胞中实现了报告基因的表达。     

重组腺相关病毒规模化生物包装技术

重组腺相关病毒(Recombinant adeno-associated virus,rAAV)的诸多优点使其成为具有巨大潜力的人类基因治疗载体。人类基因治疗临床前和临床研究以及基因治疗产品的市场化要求rAAV载体生产的规模化。自1989年野生型的腺相关病毒序列被Samulski报道以来,rAAV的生产工艺已经从传统的质粒共转染发展到应用包装细胞系和生产细胞系,包装细胞也从"人体细胞"衍化到"昆虫细胞"。目前rAAV的生产规模和病毒载体质量都完全可以符合临床应用要求,有效地促进rAAV在基因治疗临床上的广泛运用。以下将着重介绍rAAV规模化生物包装技术的发展趋势,尤其各种规模化生产系统的要点。     

AAV衣壳蛋白基因工程的修饰研究进展

腺相关病毒(AAV)作为栽体进行基因治疗已经越来越受人们的青睐,其安全性在帕金森病、囊性纤维病和视网膜疾病等单基因突变疾病临床治疗中得到证明.利用AAV栽体进行临床治疗的应用在逐渐增多,提高AAV靶向性和转染效率是人们期盼解决的一道难题.而目前对AAV衣壳蛋白基因工程的修饰,可以明显提高其转导效率和靶向性,一定程度上扫除了其广泛应用AAV的障碍.阐述重组AAV( rAAV)衣壳蛋白在基因工程修饰方面的研究进展及其对基因治疗应用前景的综述.     

大鼠瘦素基因重组腺相关病毒的构建及在原代神经元细胞中的过表达

目的构建携带大鼠瘦素(leptin)基因的重组腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV),并鉴定其在原代鼠神经元细胞中介导的瘦素过表达,为肥胖症基因治疗研究奠定实验基础。方法提取大鼠脂肪组织总RNA,利用RT-PCR技术,获取目的基因瘦素cDNA,通过重组DNA技术,得到瘦素cDNA与pGEM-T载体的重组质粒,阳性重组子用PCR及测序分析鉴定。用Spe I和EcoR V双酶切将pGEM-Leptin中的瘦素基因片段切出,再克隆到AAV2表达质粒pTR-UF22中,构建瘦素重组AAV2载体pAAV2-CBA-leptin。以pDG作为辅助质粒用HEK293细胞包装AAV2-CBA-Leptin,并用一步重力流柱法纯化病毒,由荧光定量PCR测定病毒基因组DNA的拷贝数即为病毒滴度。然后将AAV2-CBA-Leptin及对照病毒AAV2-CBA-EGFP感染大鼠原代神经元细胞,分别用免疫染色和Western blotting鉴定外源基因在神经元的表达。结果测序证实瘦素基因与GenBank提供的原始序列完全一致。重组载体经酶切鉴定与预期结果完全一致,HEK293细胞包装病毒效果良好,得到滴度为1.5×1012vg/mL纯化的重组瘦素病毒AAV2-CBA-Leptin。Western blotting检测显示AAV2-CBA-Leptin能介导瘦素在大鼠神经元细胞中过表达,并随着病毒量的增加而增强。AAV2-CBA-EGFP感染鼠神经元细胞5d后95%左右的细胞有明显的绿色荧光,免疫染色和DAPI核酸染色显示荧光细胞均为神经元而神经胶质细胞无荧光。结论成功构建并包装了瘦素重组AAV2病毒并可介导瘦素在神经元细胞中高效、特异表达,从而为研究瘦素在中枢神经系统控制体重和糖尿病等方面的功能及基因治疗研究打下基础。     

腺相关病毒的衣壳装配和DNA衣壳化机制

重组腺相关病毒载体 (rAAV) 是基因治疗临床应用载体的选择之一。在简述野生型AAV基因组结构和复制机制的基础上,阐述了AAV包装过程中两个主要事件：衣壳蛋白的装配和基因组DNA的衣壳化。虽然对AAV的包装机制总体上已有一定的认识,但其详细的分子机制、构效关系仍需完善和充实。AAV病毒本身相关机制的深入研究有助于改善rAAV载体的制备技术,促进rAAV基因药物研发。     

基于腺相关病毒的多手段联合肿瘤治疗策略

腺相关病毒(adeno-associated virus,AAV)本身具有抗肿瘤活性,以其为基础构建的重组腺相关病毒(rAAV)作为肿瘤基因治疗载体已应用于临床试验研究。与其他的药物一样,单一的AAV基因药物,可能无法对肿瘤这一多基因、多步骤的复杂疾病发挥有效的治疗作用。国内外实验研究发现,多种化疗药物和放疗手段,不但可以提高rAAV载体的基因表达效率,也能促进AAV病毒本身的复制;反过来,AAV可以提高肿瘤细胞对放化疗的敏感性。联合AAV与其他的肿瘤治疗策略将有助于优化肿瘤治疗效果。     

以HSV-1扩增子载体构建的新型重组AAV载体包装系统

将缺失两端ITR的AAV -2基因组克隆于HSV -1扩增子载体获得了质粒pHSV AAV .以HSV- 1tsK株为辅助病毒感染转染了该质粒的Vero细胞 ,可获得一种具有包装重组AAV质粒能力的混合毒种 .连续传代可使其包装能力迅速升高 ,至 5～ 6代达到最高并趋于平稳 .此混合毒种中 ,含有包装了多拷贝AAV -2基因组的复制缺陷性假型HSV- 1病毒 ,它可表达AAV -2编码的复制与包装所需的各种反式蛋白 ;同时也含有HSV -1tsK病毒 ,它提供AAV -2复制与包装所需的全部辅助病毒功能 .实验结果也表明 ,HSV -1tsK病毒的复制为混合毒种辅助重组AAV载体的包装所必需 .这项研究首次报道了一种全新的重组AAV载体包装系统 ,与传统的双质粒共转染、腺病毒辅助包装方案相比 ,本系统简便易行 ,并明显提高了重组AAV的包装效率 .     

携带小鼠白介素-4截短型突变体基因的5型腺相关病毒载体的构建及外源蛋白的体外表达

目的:制备携带碳端结构域缺失的小鼠白介素-4(Interleukin-4,IL-4)基因突变体的5型重组腺相关病毒(recombinant adeno-associated virus, r AAV)并在细胞水平检测其介导的外源蛋白表达情况。方法:通过分子克隆技术构建携带小鼠IL-4碳端22个氨基酸缺失的突变体的表达质粒pSNAV-mIL-4ΔC22,三质粒共转染法制备重组的5型AAV病毒,体外感染人支气管上皮样细胞系16HBE和BEAS-2B,并通过Western blot和ELISA检测外源蛋白表达。结果:DNA测序表明构建的小鼠IL-4碳端第118位氨基酸位点处截短的突变体基因表达序列正确无误,制备的重组病毒载体r AAV5-mIL-4ΔC22滴度约为3×10~(11)vg/m L。r AAV5-GFP感染16HBE和BEAS-2B细胞后36小时开始可见持续稳定的荧光蛋白表达,重组病毒r AAV5-mIL-4ΔC22感染16HBE和BEAS-2B细胞后外源蛋白在培养上清中呈分泌型表达。结论:本研究成功构建了携带小鼠IL-4碳端结构域缺失型突变体的AAV表达质粒并制备了重组病毒r AAV5-mIL-4ΔC22,该病毒可有效转染16HBE和BEAS-2B细胞并介导外源基因分泌表达截短型小鼠IL-4突变体蛋白。